2962728深圳賽格大廈搖晃元兇找到?「卡門渦街」曾致美大橋倒塌(多圖,有片)

社會熱點 11:24 2021/05/21

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深圳賽格大廈搖晃元兇找到?「卡門渦街」曾致美大橋倒塌

深圳賽格大廈連日神秘晃動的起因仍是謎,在大樓內擁有物業的深賽格回覆內地媒體時,首次引述專家意見,指搖動是由「卡門渦街(Kármán vortex street)物理效應引致。這由氣流引發的漩渦有段黑歷史,曾導致美國華盛頓州塔科馬海峽吊橋(Tacoma Narrow Bridge)崩塌。

深圳賽格大廈在20日午間疑似再發晃動後,中國證券報向深賽格(深:000058)再查詢「三連震」的原因,他稱根據初步判斷,晃動原因是風速、溫度和地鐵運行產生了共振,造成了「卡門渦街(內地譯「馮卡門漩渦」)現象,之前虎門大橋就出現過這種情況。

「卡門渦街」現象由匈牙利裔美國空氣動力學家西奧多·馮·卡門(Kármán Tódor)在1911年發現、並最先從理論上闡明。

專家指風速、溫度和地鐵運行引起共振

「卡門渦街」是流體力學中重要的現象。在特定條件下,當流體(可以是氣流或液體)繞過障礙物時,障礙物兩側會產生兩道旋轉方向相反、又規則排列的漩渦。

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正如水流過橋墩,風吹過高塔、煙囪、電線等都會形成;兩個漩渦的中間點對齊,猶如街道兩邊的街燈一般,故得名渦街,而過程中會產生共振。

卡門渦街現象曾導致建築物物受損。1940年11月7日,由美國三藩市金門大橋的設計師之一設計的華盛頓州的塔科馬海峽吊橋(Tacoma Narrow Bridge),通車後五個月內便倒塌,當時有兩人被困橋上,幸成功逃離。

大橋橋面變「波浪」至倒塌的過程被完整拍攝下來。

塔科馬海峽吊橋倒塌逐格睇

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翌日,華盛頓州州長宣稱吊橋設計牢靠,計劃原樣重建。但馮·卡門覺得此事不妥,便覓來一個塔科馬海峽吊橋模型,放在書桌上,開動電扇吹風,模型開始振動,當振動頻率達到模型的固有頻時,發生共振,模型振動劇烈。

他由此論證,塔科馬海峽吊橋倒塌事件的元兇,正是卡門渦街所引起橋樑共振。

空氣動力學家馮·卡門  力主橋樑設計改進

經一番爭論,馮·卡門最終說服了當時不懂空氣動力學知識的橋樑設計師,在建新橋之前,先將橋樑模型進行風洞測試。會議決定採用新的設計來避免卡門渦街對橋樑引起的禍害。

圓柱形的工廠煙囪或冷卻塔也有可能因卡門渦街引起共振而倒塌。1965年11月,英國西約克郡費里布里奇發電站兩座一百多米高的冷卻塔,在大風中因卡門渦街引起共振倒塌。解決辦法是在煙囪或冷卻塔的上端安裝螺旋形的扇葉,避免卡門渦街形成。

深圳華強北賽格大廈連日「抖動」。

「卡門渦街」現象由匈牙利裔美國空氣動力學家西奧多·馮·卡門(Kármán Tódor)在1911年發現。

「卡門渦街」現象。

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責任編輯:鄧國強

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